他是祖国的罪人，骗取11亿科研资金，让中国芯停滞13年，现状如何？

“有的人，把名字刻入石头，想“不朽”； 有的人，情愿作野草，等着地下的火烧。” ——臧克家。

半导体产业是一个对高端科学技术要求较高，对一个国家整体工业水平要求较高的产业。新中国建国至今不到一百年的时间，这七十多年的时间里面我们还曾遭遇过西方国家的封锁，但就是在如此困境下，我国的芯片行业仍然保持了较快的发展速度，其中的进步速度是值得我们喜悦的，并没有大多数人想象的那么不堪。但在发展的过程中我们也遇到过挫折和磨难，也曾有过停滞的情况出现。21世纪初，担任上海交大微电子学院院长的他是祖国的罪人，他为了自己的私欲，骗取11亿科研资金，让亿万中国人期待的“汉芯一号”成为了国际社会的一个笑话，让中国芯片停滞13年，现状如何？

中外半导体事业发展路程

这还要从半导体事业的起步发展开始说起，在《三位一体》这本书中我们可以得知，在上个世纪50年代，美国在半导体项目上取得了重大进展，杰克·基尔比研制出世界上第一块集成电路，标志着我们人类可以将大量的微小晶体管集成在一块电路板上，提高了我们在电路设计领域中的工作效率，也使得芯片行业开始获得蓬勃发展。

美国在二战结束后便成为了世界强国，但那时的新中国刚刚成立不久，一切事物都处于百废待兴的状态，因此在半导体领域，我们虽然同样非常重视，但由于技术封锁等原因，使得我们天生就要比别的国家晚一步。但就算如此，我国在上个世纪6、70年代仍然在这一领域获得了飞速的发展，随着我国与西方国家关系的逐渐解冻，大量外国先进设备被引入我国，并开始对这一领域进行研究，然而这一蓬勃发展的态势，却并没有持续太长时间。

陈进

在上个世纪90年代，西方又一次开始封锁半导体技术，再加上我们在七八十年代虽然在半导体领域有过发展，但整体却呈现出盲目引进、重复引进、注重中小半导体企业的特点，因此使得这一黄金发展阶段没有形成强大的竞争力，导致我们的半导体发展事业再一次受阻。也正是在这一历史阶段，西方国家的半导体技术再一次飞速发展，我国与世界的芯片技术差距进一步扩大。

英特尔创始人戈登·摩尔曾提出过一个著名的定律——摩尔定律。这一定律的主要内容是当价格保持不变的情况下，一块集成电路上面可以容纳的晶体管等元器件总数，每隔两年时间将会翻倍、其性能也将会翻倍。这一简单的定律，揭示了我们目前人类社会科技领域更新换代的速度之快。换言之同样是一万块钱售价的电脑，两年前生产的和现如今生产出来的，其性能就已经有了质的飞跃。这就意味着，当我国的芯片技术在发展缓慢的时候，西方国家正保持飞速发展的态势，以至于越往后，我们想要追赶并超越他们的难度也就越多。

这也就是为什么，在21世纪有越来越多的人关心我国芯片领域的发展，无论是手机还是电脑，还是那些高端仪器等设备，都离不开集成电路这一灵魂所在。但就是这么关键的一个领域，我们却落后他人很多，谁也无法保证在未来，这会不会成为限制我国发展的一个要素。尤其是在21世纪初，我国还发生了“汉芯一号”这样的事情，更是让我们期待着国产芯片的那一天。

“汉芯一号”背后的骗局

“汉芯一号”事件的制造者，他是祖国的罪人，在全体中国人迫切希望在半导体领域能够赶上甚至超越西方国家的时候，他利用了广大人民群众的这种心理，编织了一个又一个精美的谎言，蒙骗了全体国人，他就是陈进。他于1968年出生，在获得同济大学的学士学位之后，陈进来到美国留学，并在这里取得了德州大学的博士学位。

毕业之后的陈进并没有第一时间选择回到祖国，而是在美国的公司担任高级主任工程师、芯片设计经理，专门负责芯片的设计以及开发工作。2001年，陈进终于选择回到祖国，并来到上海交大担任微电子学院的院长，专门负责备受世人瞩目的“汉芯一号”工程研究以及开发。

“汉芯一号”，是于2001年启动的国产项目，采用了非常先进的0.18微米半导体工艺设计，并且具备了32位运算处理内核，这些技术已经达到了国际先进领域，有些地方甚至还超越了西方国家，也就是说“汉芯一号”一旦能够研制成功，将会彻底改变我国在芯片领域落后的世界地位。

正是因此，“汉芯一号”以及他的负责人陈进才会如此受到国家的重视。但这时候只有陈进一个人知道，“汉芯一号”在短期内是根本无法实现的，他现在既然荣誉加身，那么就要趁着这个机会多捞一些钱，然后趁早逃走。项目的总负责人根本就没打算认真对其进行研发，想要让“汉芯一号”彻底实现，简直就如同痴人说梦一般。陈进以开发汉芯一号为借口，骗取11亿科研资金，一直到2006年，陈进编造的这一谎言才被识破，人们才意识到，原来所谓的208只管脚封装的DSP芯片，只是陈进用来欺骗大众的一个幌子，真正的芯片陈进根本就没有进行研发，也就不可能制造的出。

汉芯

恶劣事件带来的负面影响

这一科研领域造假事件，让中国芯片停滞13年，一直都没能重新缓过气来。使得我国与西方国家的科研差距进一步拉大，让我们只能在以后的日子里奋力向前追赶，而不是想着能够超越，想要实现这一梦想，前方还有很长的一条艰辛道路要我们去走。

在这一事件当中，陈进本人造成了如此的恶劣影响，不仅让我国的科研领域颜面扫地，更是阻碍了我国的技术进步，那么他本人现状如何？很遗憾的是，这一事件即使曝光之后，陈进本人也没有受到法律的追责，但毫无疑问的是，在中国他肯定是无法继续生活下去了。但陈进很显然已经给自己找好了后路，当他得知事情败露之前，陈进就已经坐上了前往美国的飞机，在这个国家度过自己的余生。

结语

而且陈进在前往美国之后，因为他本人在芯片领域的影响力，以及他在中国骗到的那些科研资金，使得他迅速融入了美国的上流圈层，成为了美国的一位著名芯片商人，专门负责从事售卖芯片的工作，每年可以收益数百万美元。也就是说他在中国犯下的过错，并没有给他本人带来任何影响，甚至还帮助他获得了一笔丰厚的生意启动资金，让他能够获得这一成就。

陈进的这一行为是非常可耻的，他为了自己的利益，不惜抛弃祖国与人民对他的信任，在事成之后逃离他国，在国外过着荣华富贵的生活。或许他的生活正和谐美满，但他的名字已经被钉在了历史的耻辱柱上，将会被所有中国人所唾弃，就像是古代的那些奸臣一样，他们虽然获得了眼前的利益，但他们的后代却会因此而蒙羞，甚至永远也抬不起头来，这件事告诉我们，一个不爱国的人最终会被人们所抛弃。

1965年，英特尔联合创始人戈登-摩尔(Gordon

Moore)观察到，集成电路中的元件集成度每12个月就能翻番。此外，确保每晶体管价格最低的单位芯片晶体管数量每12个月增长一倍。1965年，单位芯片50个晶体管可以带来最低的每晶体管成本。摩尔预计，到1970年，单位芯片可集成1000个元件，而每晶体管成本则将下降90%。

在对数据进行提炼和简化之后，这一现象就被称作“摩尔定律”：单位芯片晶体管数量每12个月增长一倍。

摩尔的观察并非基于任何科学或工程原理。这仅仅反映了行业发展趋势。然而，在随后的发展中，半导体行业并没有将摩尔定律当作描述性、预测性的观察，而是视为规定性、确定性的守则。整个行业必须实现摩尔定律预测的目标。

然而，实现这一目标无法依靠侥幸。芯片开发是一个复杂过程，需要用到来自多家公司的机械、软件和原材料。为了确保所有厂商根据摩尔定律制定同样的时间表，整个行业遵循了共同的技术发展路线图。由英特尔、AMD、台积电、GlobalFoundries和IBM等厂商组成的行业组织半导体协会从

1992年开始发布这样的路线图。1998年，半导体行业协会与全球其他地区的类似组织合作，成立了“国际半导体技术路线图”组织。最近的一份路线图于

2013年发布。

摩尔定律提出的预测早在很久之前就已出现过问题。1975年，摩尔本人更新了摩尔定律，将半导体行业的发展周期从12个月增加至24个月。在随后30年中，通过缩小芯片上元件的尺寸，芯片发展一直遵循着摩尔定律。

摩尔定律的终结

然而到00年代，很明显单纯依靠缩小尺寸的做法正走到尾声。不过，通过其他一些技术，芯片的发展仍然符合摩尔定律的预测。在90纳米时代，应变硅技术问世。在45纳米时代，一种能提高晶体管电容的新材料推出。在22纳米时代，三栅极晶体管使芯片性能变得更强大。

不过，这些新技术也已走到末路。用于芯片制造的光刻技术正面临压力。目前，14纳米芯片在制造时使用的是193纳米波长光。光的波长较长导致制造工艺更复杂，成本更高。波长13.5纳米的远紫外光被认为是未来的希望，但适用于芯片制造的远紫外光技术目前仍需要攻克工程难题。

即使远紫外光技术得到应用，目前也不清楚，芯片集成度能有多大的提高。如果缩小至2纳米，那么单个晶体管将只有10个原子大小，而如此小的晶体管可靠性很可能存在问题。即使这些问题得到解决，功耗也将继续造成困扰。随着晶体管的连接越来越紧密，芯片功耗将越来越大。

应变硅和三栅极晶体管等新技术历经了10多年的研究才得到商用。远紫外光技术被探讨的时间更长。而成本因素也需要考虑。相应于摩尔定律，我们还有一个洛克定律。根据后一定律，芯片制造工厂的成本每4年就会翻番。新技术的发展可能将带来更高的芯片集成度，但制造这种芯片的工厂将有着高昂的造价。

近期，我们已经看到这些因素给芯片公司造成了现实问题。英特尔原计划于2016年在Cannonlake处理器中改用10纳米工艺，这小于当前

Skylake芯片采用的14纳米工艺。去年7月，英特尔调整了计划。根据新计划，英特尔将推出另一代处理器Kaby

Lake，并沿用此前的14纳米工艺。Cannonlake和10纳米工艺仍在计划之中，但被推迟至2017年下半年发布。

与此同时，新增的晶体管变得越来越难用。80至90年代，新增晶体管带来的价值显而易见。奔腾处理器的速度远高于486处理器，而奔腾2代又远好于奔腾1代。只要处理器升级，计算机性能就会有明显的提升。然而在进入00年代之后，这样的性能提升逐渐变得困难。受发热因素影响，时钟频率无法继续提高，而单个处理器核心的性能只能实现增量式增长。因此，我们看到处理器正集成更多核心。从理论上来说，这提升了处理器的整体性能，但这种性能提升很难被软件所利用。

半导体行业的新路线图

这一系列困难表明，由摩尔定律驱动的半导体行业发展路线图即将终结。但摩尔定律日薄西山并不意味着半导体行业进步的终结。

爱荷华州大学的计算机科学家丹尼尔-里德(Daniel

Reed)打了个比方：“想一想飞机行业发生了什么，一架波音787并不比上世纪50年代的707快多少，但是它们仍然是非常不同的两种飞机。”比如全电子控制和碳纤维机身。“创新绝对会继续下去，但会更细致和复杂。”

2014年，国际半导体技术路线图组织决定，下一份路线图将不再依照摩尔定律。《自然》杂志刊文称，将于下月发布的下一份路线图将采用完全不同的方法。

新的路线图不再专注于芯片内部技术，而新方法被称作“比摩尔更多”。例如，智能手机和物联网的发展意味着，多样化的传感器和低功耗处理器的重要性将大幅提升。用于这些设备的高集成度芯片不仅需要逻辑处理和缓存模块，还需要内存和电源管理模块，用于GPS、移动网络和WiFi网络的模拟器件，甚至陀螺仪和加速计等MEMS器件。

以往，这些不同类型的器件需要用到不同的制造工艺，以满足不同需求。而新路线图将提出，如何将这些器件集成在一起。整合不同制造工艺、处理不同原材料需要新的处理和支持技术。如果芯片厂商希望为这些新市场开发芯片，那么解决这些问题比提高芯片集成度更重要。

此外，新的路线图还将关注新技术，而不仅是当前的硅CMOS工艺。英特尔已宣布，在达到7纳米工艺之后，将不再使用硅材料。锑化铟和铟镓砷化合物都有着不错的前景。与硅相比，这些材料能带来更快的开关速度，而功耗也较低。碳材料，无论是碳纳米管还是石墨烯，也在继续被业内研究。

在许多备选材料中，二维材料“石墨烯”被看好。这种自旋电子材料通过翻转电子自旋来计算，而不是通过移动电子。这种“毫伏特”量级( *** 作电压比“伏特”量级的晶体管要低得多)的电子开关比硅材料开关的速度更快，而且发热量更小。不幸的是这种电子材料还未走出实验室。

石墨烯的扫描探针显微镜图像

尽管优先级下降，但缩小尺寸提高集成度的做法并未被彻底抛弃。在三栅极晶体管的基础上，到2020年左右，“栅极全包围”晶体管和纳米线将成为现实。而到20年代中期，我们可能将看到一体化3D芯片的出现，即在一整块硅片上制作多层器件。

斯坦福大学的电气工程师Subhasish Mitra和他的同事已经开发出用碳纳米管将3D存储单元层连接起来的办法，这些碳纳米管承载着层间的电流。

该研究小组认为，这样的体系结构可以将能耗降低到小于标准芯片的千分之一。

IBM的3D存储芯片微观结构

此外，另一种提高计算性能的方法是使用像“量子计算”这样的技术，该技术有望加速某些特定问题的计算速度，还有一种“神经计算”技术旨在是模拟大脑的神经元处理单元。

但是，这些替代性的技术可能需要很久才能走出实验室。

而许多研究者认为，量子计算机将为小众应用提供优势，而不是用来取代处理日常任务的数字计算。去年底，谷歌量子人工智能实验室已证明：他们的D-Wave量子计算机处理某些特定问题，比普通计算机快一亿倍。

D-Wave量子计算机

通过新材料、不同的量子效应，甚至超导等不可思议的新技术，半导体行业或许能继续像以往一样提高芯片集成度。如果集成度能获得明显提升，那么市场对速度更快的处理器的需求可能将再次爆发。

但目前看来，摩尔定律被打破将成为一种新常态。摩尔定律对半导体行业的指导意义正逐渐消失。

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